一、多機連線(xiàn)機械手

分為多機滑塊同步模式及滑塊(kuài)自由模式，一般适用于産量(liàng)要求較(jiào)大且(qiě)品類衆多的小型沖壓件。

二、多機(jī)連線機器人

一般适用于外觀和成形性要(yào)求較高的大型(xíng)沖壓(yā)件（汽(qì)車零部件等）。

三、機器人沖壓自動化(huà)生産線的一般構成

典型的機器人沖壓(yā)自動化生産線包含以下部分：機器人、電控系(xì)統、拆垛裝置、過(guò)渡皮(pí)帶、闆料清洗機、闆料塗油機、對中台、線尾碼垛系統、安全(quán)防護系(xì)統及機器人(rén)端拾器。具(jù)體布置方式可以根據生産車間的面積(jī)進行調整，如拆垛車的(de)開出方式既可以與沖壓線(xiàn)平行也可以與沖壓(yā)線垂直。

1. 沖壓機(jī)器人

沖壓生産用機器人除了要求(qiú)負載大、運(yùn)行軌迹精(jīng)确及性能穩定可靠等(děng)搬運機器人所共(gòng)有的特性(xìng)，還要滿(mǎn)足頻繁起(qǐ)/制動、作業範圍大、工件尺寸及(jí)回轉面積大等特點。各個生産廠家的(de)沖壓(yā)機器(qì)人都在普通搬運機器人(rén)的基礎上加大了(le)電動機(jī)功率及減速機(jī)規格，加長(zhǎng)了手臂，并廣泛采用棚架式安裝結(jié)構。

2. 機器人沖壓自動化線控制系統

機器人沖壓自(zì)動化系統需要集成壓力機、機(jī)器人(rén)、拆垛機、清洗機、塗油機、對中台、雙料檢(jiǎn)測裝置、視覺識别(bié)系統、各種皮帶、同步控制系統(tǒng)、安全防護系統及(jí)大屏幕顯示，并具有無縫集成進(jìn)工廠MES系統的能力。為了把如此多的(de)智能控制系統有效集成，一般(bān)采用(yòng)以太網與(yǔ)工業現場總線二級網(wǎng)絡(luò)系統，其中現場總線(xiàn)系統可能同時搭載安全總線。

3. 拆垛系統

目前常見的拆垛(duǒ)系統(tǒng)有三種，分(fèn)别是專(zhuān)用拆垛機(jī)/機器(qì)人+拆垛小車/桁架式機械手+拆垛小車。

（1）專用拆垛機

其結(jié)構特(tè)點是垛料放置在可移動液壓升降台車上；垛料高度依靠與光電傳感(gǎn)器與液壓系統控制，保持恒定；磁力分張器依靠氣動或電動驅(qū)動(dòng)自動貼近垛料；采用氣缸驅動(dòng)、矩陣布置的真空吸盤組進行拆垛，真空吸(xī)盤(pán)組垂直運動；拆成單(dān)張的(de)闆料采用磁性皮帶傳輸。

（2）機器人+拆(chāi)垛小車

其(qí)結構特點是垛料放置(zhì)在可移動的(de)拆垛小車上；垛(duǒ)料高度不控制(zhì)，拆垛時依靠(kào)計(jì)算的闆料厚度自動(dòng)調整機器(qì)人吸料高度；磁力分張器(qì)支架安裝在拆垛小車上(shàng)，支架可平移并具有(yǒu)多個(gè)可自由旋(xuán)轉的調整關節，更換垛料時人工将磁力分張器靠在(zài)垛料周邊；拆(chāi)垛用真空吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器安裝在機器(qì)人(rén)端拾器(qì)上；拆成單張的闆料(liào)由機器人放(fàng)置在(zài)可伸縮過渡皮帶上進行傳輸。

（3）桁架(jià)式機械手+拆垛小車

其結構特點是垛料放置在可(kě)移動的拆垛(duǒ)小車上；垛料高度不控(kòng)制，拆垛時依靠計(jì)算的闆料厚度自動調整機械手吸料高度(dù)；磁力分張器支架安裝在拆(chāi)垛小車上，支架可平移并具有多個(gè)可自(zì)由旋轉的調整(zhěng)關節，更換垛料(liào)時人工将(jiāng)磁力分張器靠在垛料(liào)周邊；拆垛用真空吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器安裝在(zài)桁架式機械手端拾器上(shàng)；拆成單張的闆料由機械手放(fàng)置在可伸縮過渡皮(pí)帶上進行(háng)傳輸。

（4）可伸縮皮(pí)帶機

可伸縮皮(pí)帶機用于拆垛完成後單張闆料的傳輸，它可以為(wéi)闆料提供(gòng)穿過清洗機所需的移動速度。皮帶機的(de)速度一般為變頻控制，以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機的同(tóng)步。皮帶長度可調(diào)整，以填補不進行闆(pǎn)料清(qīng)洗、清洗機(jī)離線時(shí)的空間。

（5）闆料清洗(xǐ)機

可伸縮皮帶機(jī)用于拆垛完成後(hòu)單張闆料的傳輸，它(tā)可以為闆料提供穿過清(qīng)洗機所需的移動(dòng)速度。皮帶機的速度一般為變頻控制，以保(bǎo)證與後續清洗機、塗油機的同步。皮帶長度可調整，以填(tián)補不進行闆料(liào)清洗、清洗機離線時的空間。

随着客戶對汽車表面質量的要(yào)求越來越高，在沖壓成形前對覆蓋件闆(pǎn)料進行清洗已經成為汽車廠的标準工藝。根據産量大小，闆料清洗可以分為在線清洗(xǐ)和離線清洗兩種(zhǒng)工(gōng)藝：離線清洗适用于投産初期，單車型産量較低的企業，一條闆料清洗線可以供應(yīng)2～3條沖壓線，離線(xiàn)清洗機的規格一般寬度(dù)為2m；在線清洗适用(yòng)于批量較大的企(qǐ)業，為适應轎車整體側圍的尺寸，在(zài)線清洗機的規格一(yī)般寬(kuān)度為4.2m。

清洗機由引料輥(gǔn)、毛刷輥及擠幹輥組合的輥系，動(dòng)力(lì)及傳動系統、液壓調整機構，清洗過濾系統(tǒng)，集束噴管組件，油霧收集器(qì)，潤滑系統，行走機構，以及電氣控制(zhì)系統等組成。主要用于标準闆材、未塗層、鍍鋅闆以及鋁闆(pǎn)等闆料、卷料的清洗。清洗(xǐ)機具有自(zì)行走機構，在不需要清洗工序時，整機可(kě)沿地面軌道開出。

引料輥(gǔn)、毛刷輥、擠幹輥各自具有獨立的壓力調整與變(biàn)頻(pín)驅動機構，通過(guò)精确調整壓力與速度，可(kě)以保證磨損、維修後的輥系(xì)與生産線保持同步。擠幹輥采用無(wú)紡布層壓布輥，以提供良好的擠幹和張緊性能，并具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具(jù)有加熱系統，可以使清洗介質(zhì)在不同環境溫度下使用(yòng)并達到zui佳塗油效果。電氣系統(tǒng)采(cǎi)用(yòng)具有現場總線通信功能的PLC控制，通(tōng)過觸摸屏人機界面可以進(jìn)行參數設定、故障診斷。

（6）闆料塗油機

為了保證闆料在較高(gāo)速度下拉延成形時的質(zhì)量，在沖壓成形前對闆料進行(háng)局部塗抹拉延油是汽車(chē)廠常用的工藝手段，适用(yòng)于自動化沖壓線的塗油機。

塗油機主要用于闆材拉延前的(de)塗油工序，由噴(pēn)槍單元、供油及油液保溫單元(yuán)、噴射供氣單元、闆料輸送單元、油霧收集單元、電氣控制單元及機身等組成。塗油機具有(yǒu)行走機構，在不需(xū)要塗油時可以移動離線(xiàn)。噴嘴(zuǐ)采用數字(zì)化控制，保證闆料上(shàng)油膜位置的準确和油膜厚度的均勻。不管環境溫度(dù)如何變化，供油及油液保溫單元均處于等待噴(pēn)射狀态，油液溫度恒定，保證噴射效果。

（7）闆料對中台(tái)

為了保證闆料被準确地放置在模具内(nèi)，在機器人拾取闆料前需(xū)要對闆(pǎn)料進行對中(zhōng)。常用的對中(zhōng)台有重力對中台(tái)、機械對中台及光學對中台三種。

1）重力對中台

闆料在裝滿滾珠的斜面上依靠重力(lì)自由滑向一角進行定位，台(tái)上具有闆(pǎn)料(liào)到位檢測及雙料檢測。重力對中台适用于機器人直接放置闆料，不适用于具有清洗機、塗油機的自動線。

2）機械對中台(tái)

闆料依靠磁性(xìng)皮袋移動(dòng)至擋塊，再由另外三側的氣缸驅動打料器向(xiàng)中心推，從而實現精确定位。所有打料器的(de)位置可示(shì)教編程，對中台具(jù)有闆料到(dào)位檢測及雙料檢測。機械(xiè)對中台能夠(gòu)滿足各種異性料的高速對中。另外，可采用雙中心設計，以滿(mǎn)足同時(shí)處理一(yī)模兩件或雙模雙件的要求。台上具(jù)有闆料到位檢測(cè)及雙料檢測。

3）光學(xué)對中台

這是近幾(jǐ)年發(fā)展的技術，其原(yuán)理是利(lì)用拍照獲得的闆料位置圖像經(jīng)視頻處理軟件後自動(dòng)調整(zhěng)機器人的軌迹，從而既滿足zui終将闆料精确置入模具(jù)内的(de)要求，又避免了機械對中(zhōng)台的複雜機構。光學對中(zhōng)台本質上是一個具有闆料到位檢(jiǎn)測及雙料檢測的磁性皮(pí)帶(dài)機(jī)，相比機械(xiè)對中台，光學對中台(tái)能夠顯著降低成(chéng)本。

（8）機器人七軸與端拾器(qì)

标準(zhǔn)六軸機器(qì)人用于沖壓生産(chǎn)能夠達(dá)到(dào)8件/min的生産節拍，為了進一步提高生産率，近年來機(jī)器人(rén)制造廠家與(yǔ)系統集成商紛紛研發附加七軸(zhóu)。采用七軸後，機器人沖(chòng)壓自(zì)動化生産線的生産節拍可以進一步提(tí)高到(dào)12件/min，使得機器(qì)人自(zì)動化沖壓線的生産率能(néng)夠與昂貴的專用(yòng)機械手高速線一(yī)較高下。

（9）線尾碼垛系統

自動化沖壓線的生産節拍能夠超過10件/min，這時線尾碼垛工位的負荷就超過勞動極限，為了适(shì)應這種高節奏的産出，需要先對沖(chòng)壓件成品進行分流，然(rán)後(hòu)由人工或(huò)機器人将其碼入料架，zui後由鏟車将料架運走。

自動化沖壓生産(chǎn)線